序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇先進制造技術的含義范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

    一、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的含義與定位

    現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)(Contemporary Integrated Manufacutring System)是計算機集成制造系統(tǒng)新的發(fā)展階段,在繼承計算機集成制造系統(tǒng)優(yōu)秀成果的基礎上,它不斷吸收先進制造技術中相關思想的精華,從信息集成、過程集成向企業(yè)集成方向迅速發(fā)展,在先進制造技術中處于核心地位。具體地說,它將傳統(tǒng)的制造技術與現(xiàn)代信息技術、管理技術、自動化技術、系統(tǒng)工程技術進行有機地結合,通過計算機技術使企業(yè)產品在全生命周期中有關的組織、經(jīng)營、管理和技術有機集成和優(yōu)化運行。在企業(yè)產品全生命周期中實現(xiàn)信息化、智能化、集成優(yōu)化,達到產品上市快、服務好、質量優(yōu)、成本低的目的,進而提高企業(yè)的柔性、健壯性和敏捷性,使企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

    二、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術構成

    先進制造技術(AMT Advanced Manufacturing Technology)作為一個專有名詞目前還沒有準確的定義。通過對其內涵和特征的研究,目前共同的認識是:先進制造技術是傳統(tǒng)制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果,并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程,以實現(xiàn)優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活的生產,并取得理想技術經(jīng)濟效果的制造技術的總稱。其具有如下一些特點:

    1、從以技術為中心向以人為中心轉變,使技術的發(fā)展更加符合人類社會的需要;

    2、從強調專業(yè)化分工向模糊分工、一專多能轉變,使勞動者的聰明才智能夠得到充分發(fā)揮;

    3、從金字塔的多層管理結構向扁平的網(wǎng)絡化結構轉變,減少層次和中間環(huán)節(jié);

    4、從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉變,縮短工作周期,提高工作質量;

    5、從按照功能劃分部門的固定組織形式向動態(tài)的自主管理的小組工作方式轉變。

    通過對先進制造技術的定義和特點的分析發(fā)現(xiàn),現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)擁有先進制造技術的絕大部分特點,只不過先進制造技術所涉及的范圍要比現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)大,現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)在吸收計算機集成制造系統(tǒng)的優(yōu)秀成果的基礎上,繼續(xù)推動并行工程、虛擬制造、敏捷制造和動態(tài)聯(lián)盟的研究工作,并不斷吸收先進制造技術中的成功經(jīng)驗和先進思想,將它們進行推廣應用,由此使現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)成為先進制造技術的核心。

    (1)并行工程(CE Concurrent Engineering)并行工程是集成地、并行地設計產品及其相關過程(包括制造過程和支持過程)的系統(tǒng)方法。它要求產品開發(fā)人員在一開始就考慮產品整個生命周期中從概念形成到產品報廢的所有因素,包括質量、成本、進度計劃和用戶要求。為了達到并行的目的,必須建立高度集成的主模型,通過它來實現(xiàn)不同部門人員的協(xié)同工作;為了達到產品的一次設計成功,減少反復,它在許多部分應用了仿真技術;主模型的建立、局部仿真的應用等都包含在虛擬制造技術中,可以說并行工程的發(fā)展為虛擬制造技術的誕生創(chuàng)造了條件,虛擬制造技術將是以并行工程為基礎的,并行工程的進一步發(fā)展就是虛擬制造技術。同時,并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技術支持下,將原來分別進行的工作在時間和空間上交叉、重迭,充分利用了原有技術,并吸收了當前迅速發(fā)展的計算機技術、網(wǎng)絡技術的優(yōu)秀成果,使其成為先進制造技術的基礎。

    (2)虛擬制造(VM Virtual Manufacturing)虛擬制造利用信息技術、仿真技術、計算機技術對現(xiàn)實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真,以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題,在產品實際生產前就采取預防措施,從而使產品一次性制造成功,達到降低成本、縮短產品開發(fā)周期,增強產品競爭力的目的。

    (3)敏捷制造(AM Agile Manufacturing)敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎的,選擇合作者組成虛擬公司,分工合作,為同一目標共同努力來增強整體競爭能力,對用戶需求作出快速反應,以滿足用戶的需要。為了達到快速應變能力,虛擬企業(yè)的建立是關鍵技術,其核心是虛擬制造技術,即敏捷制造是以虛擬制造技術為基礎的。敏捷制造是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)從信息集成發(fā)展到企業(yè)集成的必由之路,它的發(fā)展水平代表了現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展水平,是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展方向。

    (4)綠色制造(GM Green Manufacturing)綠色制造是一個綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式,其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢的整個產品生命周期中,對環(huán)境的影響(負作用)最小,資源的使用效率最高。綠色制造的提出是人們日益重視環(huán)境保護的必然選擇,發(fā)展不能以環(huán)境污染為代價。國際制造業(yè)的實踐表明,通過改進整個制造工藝來減少廢棄物,要比處理工廠處理已經(jīng)排放的廢棄物大大節(jié)省開支。綠色制造的實現(xiàn)可以通過計算機仿真來達到目的,即它是虛擬制造的一部分。從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的觀點看,綠色制造是必然選擇,它將成為現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的一個重要的組成部分。

    從以上的分析中我們可以看到:各種先進制造技術是相互關聯(lián)、彼此交叉的,在先進制造技術的含義下,現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)成為它的核心,并隨著先進制造技術的不斷發(fā)展而發(fā)展。

    參考文獻

篇（2）

中圖分類號：TP29文獻標識碼：A文章編號：1671-1297（2008）08-129-01

一、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的含義與定位

現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)(Contemporary Integrated Manufacutring System)是計算機集成制造系統(tǒng)新的發(fā)展階段，在繼承計算機集成制造系統(tǒng)優(yōu)秀成果的基礎上，它不斷吸收先進制造技術中相關思想的精華，從信息集成、過程集成向企業(yè)集成方向迅速發(fā)展，在先進制造技術中處于核心地位。具體地說，它將傳統(tǒng)的制造技術與現(xiàn)代信息技術、管理技術、自動化技術、系統(tǒng)工程技術進行有機地結合，通過計算機技術使企業(yè)產品在全生命周期中有關的組織、經(jīng)營、管理和技術有機集成和優(yōu)化運行。在企業(yè)產品全生命周期中實現(xiàn)信息化、智能化、集成優(yōu)化，達到產品上市快、服務好、質量優(yōu)、成本低的目的，進而提高企業(yè)的柔性、健壯性和敏捷性，使企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

二、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術構成

先進制造技術(AMT Advanced Manufacturing Technology)作為一個專有名詞目前還沒有準確的定義。通過對其內涵和特征的研究，目前共同的認識是：先進制造技術是傳統(tǒng)制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果，并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活的生產，并取得理想技術經(jīng)濟效果的制造技術的總稱。其具有如下一些特點：

1、從以技術為中心向以人為中心轉變，使技術的發(fā)展更加符合人類社會的需要；

2、從強調專業(yè)化分工向模糊分工、一專多能轉變，使勞動者的聰明才智能夠得到充分發(fā)揮；

3、從金字塔的多層管理結構向扁平的網(wǎng)絡化結構轉變，減少層次和中間環(huán)節(jié)；

4、從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉變，縮短工作周期，提高工作質量；

5、從按照功能劃分部門的固定組織形式向動態(tài)的自主管理的小組工作方式轉變。

通過對先進制造技術的定義和特點的分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)擁有先進制造技術的絕大部分特點，只不過先進制造技術所涉及的范圍要比現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)大，現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)在吸收計算機集成制造系統(tǒng)的優(yōu)秀成果的基礎上，繼續(xù)推動并行工程、虛擬制造、敏捷制造和動態(tài)聯(lián)盟的研究工作，并不斷吸收先進制造技術中的成功經(jīng)驗和先進思想，將它們進行推廣應用，由此使現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)成為先進制造技術的核心。

（1）并行工程(CE Concurrent Engineering)并行工程是集成地、并行地設計產品及其相關過程(包括制造過程和支持過程)的系統(tǒng)方法。它要求產品開發(fā)人員在一開始就考慮產品整個生命周期中從概念形成到產品報廢的所有因素，包括質量、成本、進度計劃和用戶要求。為了達到并行的目的，必須建立高度集成的主模型，通過它來實現(xiàn)不同部門人員的協(xié)同工作；為了達到產品的一次設計成功，減少反復，它在許多部分應用了仿真技術；主模型的建立、局部仿真的應用等都包含在虛擬制造技術中，可以說并行工程的發(fā)展為虛擬制造技術的誕生創(chuàng)造了條件，虛擬制造技術將是以并行工程為基礎的，并行工程的進一步發(fā)展就是虛擬制造技術。同時，并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技術支持下，將原來分別進行的工作在時間和空間上交叉、重迭，充分利用了原有技術，并吸收了當前迅速發(fā)展的計算機技術、網(wǎng)絡技術的優(yōu)秀成果，使其成為先進制造技術的基礎。

（2）虛擬制造(VM Virtual Manufacturing)虛擬制造利用信息技術、仿真技術、計算機技術對現(xiàn)實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真，以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題，在產品實際生產前就采取預防措施，從而使產品一次性制造成功，達到降低成本、縮短產品開發(fā)周期，增強產品競爭力的目的。

（3）敏捷制造(AM Agile Manufacturing)敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎的，選擇合作者組成虛擬公司，分工合作，為同一目標共同努力來增強整體競爭能力，對用戶需求作出快速反應，以滿足用戶的需要。為了達到快速應變能力，虛擬企業(yè)的建立是關鍵技術，其核心是虛擬制造技術，即敏捷制造是以虛擬制造技術為基礎的。敏捷制造是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)從信息集成發(fā)展到企業(yè)集成的必由之路，它的發(fā)展水平代表了現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展水平，是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展方向。

（4）綠色制造(GM Green Manufacturing)綠色制造是一個綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢的整個產品生命周期中，對環(huán)境的影響(負作用)最小，資源的使用效率最高。綠色制造的提出是人們日益重視環(huán)境保護的必然選擇，發(fā)展不能以環(huán)境污染為代價。國際制造業(yè)的實踐表明，通過改進整個制造工藝來減少廢棄物，要比處理工廠處理已經(jīng)排放的廢棄物大大節(jié)省開支。綠色制造的實現(xiàn)可以通過計算機仿真來達到目的，即它是虛擬制造的一部分。從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的觀點看，綠色制造是必然選擇，它將成為現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的一個重要的組成部分。

從以上的分析中我們可以看到：各種先進制造技術是相互關聯(lián)、彼此交叉的，在先進制造技術的含義下，現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)成為它的核心，并隨著先進制造技術的不斷發(fā)展而發(fā)展。

參考文獻

篇（3）

【Abstract】This paper presents the key feature of advanced manufacturing technology. The relationship of advanced manufacturing technology and digital technology were discussed. The status and development of the digital technology and advanced manufacturing technology were analyzed. Pointing out that digital manufacturing is the core technology of the advanced manufacturing technology. Several key technologies in the digital manufacturing system were specifically discussed.

【Keywords】Digital technology； Advanced Manufactories Technology； Mechanical Manufacture； Informatization

1 先進制造技術的含義

先進制造技術AMT（Advanced Manufactories Technology）是指以提高制造企業(yè)綜合效益為目的，綜合利用信息、能源、環(huán)保等高新技術以及現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術，對傳統(tǒng)制造過程中及產品的整個壽命周期中的使用、維護、回收、利用等有關環(huán)節(jié)進行研究并發(fā)行的所有適用技術的總稱[1-2]。

相對傳統(tǒng)制造技術，數(shù)字化制造技術是一項融合數(shù)字化技術和制造技術，且以制造工程科學為理論基礎的重大的制造技術革新，是先進制造技術的核心。數(shù)字化先進制造是在計算機和網(wǎng)絡技術與制造技術的不斷融合、發(fā)展和廣泛應用的基礎上誕生的。它是對制造過程進行數(shù)字化的描述，將制造信息采用數(shù)字化的表征、存儲、處理、傳遞和加工，從而在數(shù)字空間中完成產品的制造過程[3-6]。

2 數(shù)字化是先進制造技術的基礎

2.1 先進制造技術的基本特征

先進制造技術包括以下五個基本特征。

（1）先進性。制造工藝作為先進制造技術的基礎，必須是經(jīng)過優(yōu)化的先進工藝。先進制造技術的基礎必須是優(yōu)質、高效、低耗、清潔工藝，它從傳統(tǒng)制造工藝發(fā)展起來，并與新技術實現(xiàn)了局部或系統(tǒng)集成。

（2）通用性。先進制造技術不是單獨分割在制造過程的某一環(huán)節(jié)，它覆蓋了產品設計、生產設備、加工制造、銷售使用、維修服務，甚至回收整個過程。

（3）系統(tǒng)性。隨著微電子、信息技術的引入，先進制造技術的駕馭信息生成、采集、傳遞、反饋、調整的信息流動過程。先進制造技術是可以駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。

（4）集成性。先進制造技術由于專業(yè)、學科間的不斷滲透、交叉、融合，界限逐漸淡化甚至消失，技術趨于系統(tǒng)化、集成化，已發(fā)展成為集機械、電子、信息、材料和管理技術為一體的新興交叉學科。

（5）技術與管理的更緊密結合。對市場變化做出更敏捷的反應及對最佳技術經(jīng)濟效益的追求，使先進制造技術十分重視生產過程組織管理體制的合理化和最佳化。

2.2 基于數(shù)字化的先進制造技術

數(shù)字化制造技術符合先進制造技術的上述五個基本特征。先進制造技術時代是數(shù)字化信息的時代，數(shù)字化技術是數(shù)字的生產、采集、存貯、變換、傳遞、處理及廣泛利用的新興科技領域。制造業(yè)從50年代數(shù)控機床的發(fā)明，標志著機械制造業(yè)向著數(shù)字化走出了第一步，隨后制造信息化沿著三個方面推進，一是現(xiàn)場生產方面，如：NC/CNC/DNC/PLC/FMS/AC等；二是產品和工藝設計方面，如APT/CAD/CAM/CAE等；三是生產管理和集成方面，如MRP/PDM/ERP/CIMS等。可以說信息技術改變了當代制造業(yè)的面貌。

3 數(shù)字化是先進制造技術發(fā)展的核心

3.1 數(shù)字化先進制造的核心技術

數(shù)字化是先進制造技術的核心，它是在計算機和網(wǎng)絡技術與制造技術的不斷融合、發(fā)展和廣泛應用的基礎上誕生的。數(shù)字化先進制造主要包括以下幾個核心技術[4，6]：

（1）制造過程的建模與仿真。制造過程的建模與仿真是在一臺計算機上用解析或數(shù)值的方法表達或建模制造過程，建模通常基于制造工藝本身的物理和化學知識，并為實驗所驗證。

（2）網(wǎng)絡化敏捷設計與制造。利用快速發(fā)展的網(wǎng)絡技術，改善企業(yè)對市場的響應性。我國企業(yè)向國際接軌就必須在此領域開展研究，盡快掌握并趕上國外先進水平。

（3）虛擬產品開發(fā)。虛擬產品開發(fā)有四個核心要素：數(shù)字化產品和過程模型、產品信息管理、高性能計算與通訊和組織、管理的改變。

3.2 數(shù)字化對先進制造技術的實現(xiàn)

（1）數(shù)字制造的全球實現(xiàn)―網(wǎng)絡制造。隨著數(shù)字化技術、計算機網(wǎng)絡技術及交通運輸事業(yè)的迅速發(fā)展，這些企業(yè)可利用協(xié)同工作技術，在一定的時間、一定的空間內，利用計算機網(wǎng)絡，小組成員共享通過數(shù)字網(wǎng)絡在企業(yè)內部傳遞的知識與信息。

（2）數(shù)字制造的動態(tài)聯(lián)盟―敏捷制造。為實現(xiàn)高增值、高產品質量及優(yōu)質服務，只有借助于高性能計算機和高速網(wǎng)絡，在數(shù)字化環(huán)境中，充分利用其他企業(yè)制造過程的信息流和數(shù)據(jù)庫等有用的數(shù)字化資源，才能對變化市場做出快速的響應。對于某些產品一個企業(yè)不可能快速、經(jīng)濟地獨立開發(fā)和制造其全部，必須根據(jù)任務，由一個公司的某些部門或不同公司按資源、技術和人員的最優(yōu)配置。于是，一種以數(shù)字制造為平臺的先進制造技術即數(shù)字制造的動態(tài)聯(lián)盟―敏捷制造嶄露頭角。

（3）數(shù)字制造的計算機實現(xiàn)―虛擬制造。數(shù)字化表征與傳遞、建模與仿真是數(shù)字制造的核心科學問題。這種能實現(xiàn)制造形狀與過程的數(shù)字化表征、非符號化制造知識的表征、制造信息的可靠獲取及其傳遞的、由整個制造信息形成的數(shù)字空間，為計算機和計算機網(wǎng)絡的應用提供了用武之地。

（4）數(shù)字制造的快速實現(xiàn)―快速原型制造。制造業(yè)面臨兩個重要的挑戰(zhàn)：一是要大大減少開發(fā)時間，二是產品的個性化。雖然計算機輔助設計和制造（CAD和CAM）已在很大程度上改善了傳統(tǒng)的產品設計和制造方法，但在計算機輔助設計和計算機輔助制造集成實踐過程中仍有許多障礙。

虛擬制造技術在計算機上實現(xiàn)了產品實際的制造過程，對縮短產品開發(fā)的周期、減少開發(fā)費用、提高市場競爭能力做出了重大貢獻。通過長期的探索與實踐，催生了制造技術上的又一次新的變革―快速成型制造技術。

（5）數(shù)字制造的環(huán)保化實現(xiàn)―綠色設計與制造。制造業(yè)為人類的繁榮昌盛做出了巨大貢獻的同時，每年產生了近55億噸的無害廢品和7億噸的有害廢品。因此，為了有效地保護環(huán)境，一定要在制造的各個階段進行污染控制。有必要使用能在各個階段評估環(huán)境被影響的后果的工具和方法學來支持設計和制造，一種具有意識的先進制造技術―綠色設計與制造ECD&M （EnvironmentallyConscious Design and Manufacturing ）。

4 數(shù)字化是先進制造技術發(fā)展的未來

目前，計算機和網(wǎng)絡已成為制造業(yè)企業(yè)的基礎環(huán)境和重要手段，目前世界500強企業(yè)無一例外地建立了內部網(wǎng)。制造業(yè)在知識經(jīng)濟到來時呈現(xiàn)明顯的信息化趨勢，可以說信息技術在促進當代制造業(yè)發(fā)展過程中的作用是第一位的，信息技術將在更深層次上滲透和改造傳統(tǒng)制造業(yè)。

當前，數(shù)字化制造正在深入發(fā)展，其主要趨勢呈以下四點：

（1）由二維向三維的轉變―形成以MBD/MBI（Model Based Definition，MBD 基于模型的定義/Model-BasedInstructions，MBI基于模型的作業(yè)指導書）為核心的設計與制造。MBD是用集成的三維實體模型來完整的表達產品生命周期各階段的產品定義技術標準，為設計人員服務，解決的是要制造什么的問題；MBI是以三維模型表達的車間工作規(guī)范和方法，為加工、裝配、檢測人員服務，解決的是怎么制造的問題。MBD/MBI技術將使工程技術人員從繁瑣的二維圖紙和表格文化中解放出來，可將更多精力轉移到需求分析和產品創(chuàng)新研發(fā)上。

（2）真正并行和協(xié)同的實現(xiàn)-數(shù)字化制造中的直觀可視化工作環(huán)境以及建模和仿真技術，為并行和協(xié)同工作提供了友好的協(xié)同工作環(huán)境及有效的實驗驗證手段和評估優(yōu)化工具。數(shù)字化制造是制造業(yè)信息化發(fā)展的新階段，也是目前制造業(yè)的重要發(fā)展方向，如精密化、智能化、網(wǎng)絡化、極端化等，無一不與數(shù)字化制造技術的發(fā)展密切相關。

（3）數(shù)字化裝配與維修的應用―裝配是產品生命周期中的重要環(huán)節(jié)。虛擬現(xiàn)實技術（VR， Virtual Reality）的發(fā)展為解決裝配序列規(guī)劃和裝配性能仿真提供新的思路和方法，虛擬裝配技術可在無物理樣機的情況下對產品可裝配性、可拆卸性、可維修性和裝配過程中的裝配精度、裝配性能等進行分析、預測和驗證，并支持面向生產現(xiàn)場的裝配工藝過程的動態(tài)仿真、規(guī)劃與優(yōu)化。目前虛擬裝配技術已從簡單的幾何裝配正朝著考慮精度、物性、過程、環(huán)境等多方面因素的裝配技術方向發(fā)展，這是推進虛擬裝配技術實用化發(fā)展的重要一步。

（4）數(shù)字化車間與數(shù)字化工廠―數(shù)字化工廠是數(shù)字化制造技術在車間和和工廠集成應用和高效運營的全新生產模式。它在三維工藝過程、工藝裝備、生產線布局和生產管理綜合優(yōu)化和集成的基礎上，實現(xiàn)產品在工廠、車間和生產線上由設計到制造的數(shù)字化執(zhí)行、管理和控制問題，是實現(xiàn)企業(yè)挖潛和增效的最有效形式。目前，生產線建模仿真技術和車間布局規(guī)劃已日益受到重視，它為高效物流實施以及精益生產、可重構制造、單元化制造等先進制造模式提供科學分析工具，尤其對多品種、變批量和混線生產等復雜生產模式具有重要指導意義。

5 結束語

先進制造技術是改造傳統(tǒng)制造業(yè)的有效手段，為了有效地在我國利用先進制造技術改造傳統(tǒng)制造業(yè)，需要明確研究、開發(fā)和應用先進制造技術的重點。綜觀以上先進制造技術的現(xiàn)狀和發(fā)展，可以看出數(shù)字制造實為先進制造技術的核心技術，是實施其他先進制造技術的平臺。

數(shù)字化先進制造技術是席卷全球的數(shù)字化浪潮中的重要一環(huán)，其本質是支持數(shù)字化或信息化制造業(yè)的技術。充分運用當代數(shù)字化技術，大力發(fā)展數(shù)字化先進制造技術符合本世紀制造業(yè)的發(fā)展趨勢。

【參考文獻】

[1]楊叔子，吳波，李斌. 再論先進制造技術及其發(fā)展趨勢[J].機械工程學報，2006，42（1）：5-8.

[2]江征風，吳華春.以數(shù)字制造為基礎的先進制造技術[J].組合機床與自動化加工技術，2005，6：5-7.

[3]張訓杰，童偉國，陳林靜，胡金澤.先進制造技術與數(shù)字化制造[J].裝備制造技術，2007，11：106-107.

篇（4）

隨著科學技術的飛速發(fā)展和市場競爭日益激烈，越來越多的制造企業(yè)開始將大量的人力、財力和物力投入到先進的制造技術和先進的制造模式的研究和實施策略之中。改革開放以來，我國機械制造業(yè)有日新月異的變化和發(fā)展，確立了社會主義市場經(jīng)濟體制，但與發(fā)達國家相比仍有很大差距，為了迎接新的挑戰(zhàn)，必須認清制造技術的發(fā)展趨勢，縮短與發(fā)達國家的差距，使我國的產品在質量上、效率上、品種上得到全面提升，以增強市場競爭力，因此，對制造技術及制造模式的研究和實施是擺在我們面前刻不容緩的重要任務，以實現(xiàn)我國機械制造業(yè)跨入世界先進行列。

1 機械制造業(yè)的發(fā)展趨勢

先進的制造業(yè)是將物料、能源、設備、資金、技術、信息和人力等制造資源通過先進的制造技術、先進的管理技術和先進的制造過程轉變成人類需求產品的行業(yè)。行業(yè)追求的目標是：高質量、高效率、高柔性、低成本、低勞動力、低消耗、品種多和規(guī)格全的產品，因此， 21世紀的機械制造技術的發(fā)展趨勢體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）精密化。機械制造新工藝趨向精密化現(xiàn)代化機械制造技術發(fā)展的方向之一是特種加工、精密加工、超精密加工技術、微型機械。納米技術己在納米機械學、納米電子學和納米材料技術得到了應用。 （2）自動化。自動化技術自20世紀初出現(xiàn)以后，經(jīng)歷了由剛性自動化向柔性自動化的發(fā)展過程，自動化技術的成功應用，不但提高了效率，也保證了產品質量，還代替了人去完成危險場合的工作。對于批量較大的生產自動化，可通過機床自動化改裝、應用自動機床、專用組合機床、自動生產線來完成。在未來的自動化技術實施過程中，將更加重視人在自動化系統(tǒng)中的作用。（3）信息化。信息、物質與能量是制造系統(tǒng)的三要素。產品制造過程中的信息投入，己成為決定產品成本的主要因素。制造過程的實質是對制造過程中各種信息資源的采集、輸入、加工和處理過程，最終形成的產品可看作是信息的物質表現(xiàn).（4）集成化。計算機集成制造（CIMS）被認為是21世紀制造企業(yè)的主要生產方式。CIMS作為一個由若干個相互聯(lián)系的部分（分系統(tǒng)）組成，通常可劃分為5部分：①工程技術信息分系統(tǒng)包括計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助工程分析（CAE）、計算機輔助工藝過程設計（CAPP）、計算機輔助工裝設計（CATD）數(shù)控程序編制（NCP）等。②管理信息分系統(tǒng)（MIS）包括經(jīng)營管理（BM）、生產管理（PM）、物料管理（MM）、人事管理（LM）、財務管理（FM）等。③制造自動化分系統(tǒng)（MAS）包括各種自動化設備和系統(tǒng)，如計算機數(shù)控（CNC）、加工中心（MC）、柔性制造單元（FMS）、工業(yè)機器人（Robot）、自動裝配（AA）等。④質量信息分系統(tǒng)包括計算機輔助檢測（CAI）、計算機輔助測試（CAT）、計算機輔助質量控制（CAQC）、三坐標測量機（CMM）等。（5）智能化。由于科學技術的迅猛發(fā)展，智能化是21世紀機械自動化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心里學、生理學和混飩動力學等新思想、新方法、模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得更高的控制目標。誠然，使機械自動化產品具有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。（6）人格化。未來的機械自動化更加注重產品與人的關系，機械自動化的人格化有兩層含義。一層是機械自動化產品的最終使用對象是人，如何賦予機械自動化的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化，另一層是模仿生物機理、研制各種機械自動化產品，實事上，許多機械自動化產品都是受動物的啟發(fā)研制出來的。

2 先進的制造模式

機械制造業(yè)發(fā)展趨勢表明，只有采用先進的制造技術并能實施在相匹配的制造模式中才能符合上述的趨勢。制造模式是指企業(yè)體制、經(jīng)營、管理、生產組織和技術系統(tǒng)的形態(tài)和運作模式。

2.1 精良生產（LP）與獨立制造島（AMI）

20世紀90年代美國麻省理工學院（MIT）提出精良生產（LP）概念。它的特征是：（1）重視客戶需求，以最快的速度和適宜的價格提供質量優(yōu)良的適銷新產品去占領市場，并向客戶提供優(yōu)質服務。（2）重視人的作用，強調一專多能，推行小組自治工作制，賦予每個工段有一定的獨立自，運行企業(yè)文化。（3）精簡一切生產中不創(chuàng)造價值的工作，減少管理層次，精簡組織結構，簡化產品開發(fā)過程和生產過程，減少非生產費用，強調一體化質量保證。（4）精益求精、持續(xù)不斷的改進生產、降低成本、零廢品、零庫存和產品品種多樣化。

獨立制造島是教授根據(jù)在引進先進技術的同時，必須改革生產組織的角度提出新的生產模式。獨立制造島的技術構思是：以GT為基礎，以NC機床為核心，強調信息流的自動化和以人為中心的生產模式，它的特征是：組織、人員和技術三者的有機集成，面向車間、權力下放、綜合治理，并以獲取經(jīng)濟效益為主要目標。AMI是發(fā)展中國家走向工廠自動化的重要途徑，它的推廣對中國機械制造業(yè)轉向市場機制，參與國際競爭意義重大。

2.2 集成制造與智能制造

美國哈林頓博士在“計算機和集成制造”一書中提出計算機和集成制造（CIM）的概念。集成制造的核心內容是：制造企業(yè)從市場預測、產品設計、加工制造、經(jīng)營管理直至售后服務是一個不可分割的整體，需要統(tǒng)籌考慮。整個制造過程的實質是信息采集、傳遞和加工過程，最終生產的產品可看作是信息的物質表現(xiàn)。集成是CIM的核心，這種集成不僅是物的集成，更主要的是以信息集成為特征的技術集成和功能集成，計算機是集成的工具，計算機和輔助各單元技術是集成的基礎，信息交換是橋梁，信息共享是關鍵。集成的目的在于制造企業(yè)組織結構和運行方式的合理化和最優(yōu)化，以提高企業(yè)對市場變化的動態(tài)響應速度，并追求最高整體效益和長期效益。

智能制造（IM）是美國出版研究IM和IMS書籍中首先提出的。它的特征是：在制造工業(yè)的各個環(huán)節(jié)的高度柔性與高度集成的方式，通過計算機和模擬人類專家的智能活動，進行分析、判斷、推理、構思和決策，旨在取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動，并對人類專家的制造智能進行收集、存儲、完善、共享、繼承與發(fā)展。

3 存在差距和實施策略

改革開放以來，我國制造科技術有日新月異的變化，通過技術改造和引進國外先進制造技術，使我國的制造工業(yè)有了長足的進步，與先進國家相比有很大差距，其表現(xiàn)：技改投入相對不足，原有技術基礎和研究開發(fā)能力薄弱，制造業(yè)產品落后，技術水平低，信息含量少，更新?lián)Q代慢，以及市場營銷、經(jīng)營管理、人才素質相對落后，缺乏國際競爭能力。面對這樣形勢，發(fā)展先進制造技術、實施先進的制造模式已經(jīng)到了刻不容緩的地步。為了使我國的制造業(yè)站在世界先進行列，必須采取相適應的措施和策略。

（1）培養(yǎng)人才是關鍵。發(fā)展和推廣先進的制造技術、實施先進的制造模式人才是關鍵。我國是社會主義市場經(jīng)濟體制，研究先進制造技術和先進的生產模式其根本目的是制造出有競爭力的產品去占領國內市場和國際市場，科技人員必須強化市場意識。科技人員要懂得市場營銷、經(jīng)營管理和經(jīng)濟法。要開發(fā)學科領域，及時更新教育內容和方法，培養(yǎng)一支了解和掌握機械工程科學的前沿技術人才，加速先進制造技術的推廣和實施，為市場經(jīng)濟服務。 （2）加強政策與法規(guī)建設，建立強有力的宏觀調控機制。在市場經(jīng)濟環(huán)境下，國家應該制訂科學的制造產業(yè)規(guī)劃和制造技術進步的總體規(guī)劃，以及相應的法規(guī)政策。（3）發(fā)展適應我國國情的生產模式。相對于某些先進的制造技術和先進的制造模式，要根據(jù)我國現(xiàn)實存在的技術水平和能力向前發(fā)展，避免盲目的追求目前實施有一定困難的理想的先進科學制造技術。目前要積極發(fā)展適應我國國情的制造模式。（4）實用機械自動化技術結合生產實際注重實用發(fā)展機械自動化技術。同時要有組織有計劃的引進先進制造技術進行消化和吸收。對引進的并行工程（CE）、敏捷制造（AM）、精良生產（LP）、智能制造（ IM）等先進制造模式要根據(jù)它們的技術構思和特征開發(fā)創(chuàng)新成適合我國國情的生產模式，以便企業(yè)適應市場經(jīng)濟的需要。（5）提高制造業(yè)現(xiàn)代化管理水平。現(xiàn)代管理核心是信息管理、物質管理、質量管理、生產過程管理和市場信息管理、加強企業(yè)人才的培養(yǎng)同時與國際接軌，開展ISO9000系列管理體系認證，加快現(xiàn)代企業(yè)制度改革，為先進制造技術的發(fā)展奠定良好的基礎。

參考文獻：

[1]楊永良.先進制造技術與先進制造模式.商品與質量.

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中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：

現(xiàn)代制造技術是20世紀80年代提出的，但它的工業(yè)基礎已有辦個多世紀。最初的制造是靠手工，以后出現(xiàn)機械代替手工，從而達到提高產品質量和生產效率的目標，同時也為了解放勞動力和克服繁重體力勞動，因此出現(xiàn)了機械制造技術。它有兩方面的含義：一時指用機械、機器來加工零件的技術，也就是通常所說的用機床來加工；另一方面是指制造某種機械的技術，例如汽車、電機產品等。其后，經(jīng)過發(fā)展，制造加工方法有了更大的提高，突破傳統(tǒng)意義上加工外出現(xiàn)電加工、化學加工、光學加工等等非機械加工方法。因此，原本被叫做機械制造技術則被改叫為制造技術。但是，不可否認的是，機械制造仍為其主體和重要部分。

1、現(xiàn)代制造技術的重要性

1.1 制造技術和社會發(fā)展休戚相關

現(xiàn)代制造技術是當今世界各國研究和發(fā)展的統(tǒng)一命題，在全球市場經(jīng)濟的競爭大潮中，它更是顯得格外重要。

人類的發(fā)展史也就是生產制造史。人類初期，為了生存和自然界抗爭，制造處石器，而后有出現(xiàn)陶器、青銅器、鐵器并出現(xiàn)了簡單機械，如：戰(zhàn)爭防衛(wèi)用的刀、劍、弓箭，農作使用的犁、水車、碾磨等。這些都是簡單的制造過程，隨著社會進一步發(fā)展，制造技術也在不停提高。它的發(fā)展體現(xiàn)在廣度和寬度的拓展，特別是蒸汽機的發(fā)明帶來了工業(yè)革命和大工業(yè)生產，內燃機制造技術的出現(xiàn)和發(fā)展形成現(xiàn)在汽車、火車等制造技術并進一步促進了噴氣式飛機和超音速飛機的發(fā)展，集成電路制造技術的進步左右了現(xiàn)代計算機的水平，納米技術的出現(xiàn)更開創(chuàng)了微型機械的先河。因此，制造技術和人類社會發(fā)展密切相關，人類活動的水平也受到制造水平的極大約束。

1.2制造技術是所有工業(yè)基礎

制造技術是國民經(jīng)濟的基石，在國民經(jīng)濟中具有十分重要的地位和作用。無論是傳統(tǒng)產業(yè)還是新興產業(yè)都離不開制造技術的強有力支持，因此，制造業(yè)是個支柱產業(yè)，不同的歷史時期有不同的發(fā)展重點，但需要制造技術的支持是永恒的。制造技術的規(guī)模和水平更是反應國民經(jīng)濟實力和科學技術水平的重要標志。因而，世界各國都把提高制造技術水平當做振興和發(fā)展國民經(jīng)濟的戰(zhàn)略重點來抓，可見制造技術是如何的重要了。

1.3制造技術是科學技術轉化的基礎

從設想到現(xiàn)實，從精神到物質，都是靠制造來轉化實現(xiàn)的，制造是科學技術向現(xiàn)實轉化的基礎，科學技術的發(fā)展反過來又促進制造水平的提高。因此，它們體現(xiàn)為相互作用，相互促進。信息技術的發(fā)展和引入是制造技術產生了革命性的變化，出現(xiàn)了制造系統(tǒng)和制造科學，從此制造就以系統(tǒng)的新概念重新定義，并以物質流、能量流和信息流組成，物質流是本質，能量流是動力，信息流則是控制，制造技術和系統(tǒng)論、方法論、信息論、控制論和協(xié)同論相結合造就了新的制造學科---制造系統(tǒng)工程學。

1.4制造技術是增強國防和國力的保障

一個國家的國力主要體現(xiàn)為政治勢力、經(jīng)濟實力、軍事實力。經(jīng)濟和軍事實力依托于制造技術的基礎上，只有制造技術上是強國才能是軍事上的強國，一個國家不能總是靠購買別國軍事裝備來保衛(wèi)自己，必須有自己的軍事工業(yè)。國力的強盛才能凸顯政治實力，才能立足于世界強國之林。二戰(zhàn)以后，日本、德國正是高度重視制造技術，大力恢復發(fā)展制造業(yè)，因為，國力也很快得以恢復，經(jīng)濟實力也一直處于世界前列。而原先一直處于制造技術領先的美國則由于未能重視它則每況愈下。克林頓執(zhí)政后，迅速把制造技術提到重要日程上，決心重新奪回霸主地位，期間推行很多先進制造技術和理念，促進先進制造技術的發(fā)展，并對美國經(jīng)濟的復蘇產生巨大影響。

2、加工制造工藝

加工制造工藝是指產品實現(xiàn)過程中，人、機、料、法、環(huán)各相關要素的總稱。它是在深入了解和實踐的基礎上，利用各類基礎理論知識，經(jīng)過實事求是的對比分析，找出客觀規(guī)律解決面臨的制造加工問題的學科。

加工制造工藝涉及行業(yè)眾多，產品品種也成千上萬，但是做好工藝工作通常可歸納為：質量、效率和經(jīng)濟性三類。

2.1保證提高產品質量。產品質量包括整機的裝配精度、使用性能、使用壽命和可靠性，深入探究更加表現(xiàn)為零件的加工精度和加工表面質量。近代，由于航天、精密機械、電子工業(yè)和軍工的需要，對零件的精度和表面質量的要求也越來越高，各種新工藝新材料層出不窮，加工精度更有精密加工、超精密加工和微細加工。

2.2提高制造生產效率。中國是人口大國，有較多的勞動力資源，但隨著人口老年化加劇，同是也面臨著社會發(fā)展人力成本的不斷提高這兩方面的壓力，加工制造過程中也越來越看重生產效率的提高。提高生產效率的辦法：一是提高切削用量，采用高速切削，高速磨削和重磨削。今年來出現(xiàn)得聚晶金剛石和聚晶氮化硼等新型刀具材料，其切削速度可達900m/min,高速磨削速度可達200 m/min。重磨削也是高效磨削的方向，包括大切深緩進給、大進給等磨削。二是改進工藝方法、創(chuàng)新工藝。例如，利用鍛壓設備實現(xiàn)快速成型和少切削加工，創(chuàng)新使用高效設備，如無心磨床、雙端面磨床，使用粉末冶金技術直接獲得零件成品等。三是提高自動化程度，實現(xiàn)高度自動化。如采用數(shù)控機床、柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）和用機器人組建實現(xiàn)無人化車間或工廠等。

2.3合理經(jīng)濟性分析。對整個加工制造過程不斷的進行經(jīng)濟性分析，把降低成本作為持續(xù)改進的目標，節(jié)省和合理的選擇原材料并不斷研制新材料，合理使用和改進現(xiàn)有設備，不斷研制新型高效設備。

先進制造工藝可大大節(jié)省原材料消耗，降低能源的消耗，提高了對日益枯竭的自然資源的利用率。應用先進制造工藝可做到零排放或少排放，生產過程不污染環(huán)境，符合廣大人民群眾日益增長的環(huán)境保護要求，更加是擔負起社會責任的具體表現(xiàn)。

3、精密加工技術

先進制造技術是當前世界各國國民經(jīng)濟的主攻方向和戰(zhàn)略決策，同時又是一個國家獨立自主、繁榮昌盛、經(jīng)濟上持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展、科學上保持先進的長遠大計。精密加工技術是先進制造技術中最具有實質性的重要組成部分，它是先進制造技術的基礎和關鍵，是一個國家制造工業(yè)水平的重要標志之一。

3.1 精密切削技術。用直接切削來得到高精度仍是常用的方法，然而，要想得到高水平和高精度的產品，必須盡可能的減少材料、刀具、機床和工件等因素的影響。如要求材料的切削加工性能要好，材料的硬度不能太高，鑒于服務過程中要長久保持高的精度，材料的耐磨性、耐腐蝕性要好。機床具有高剛度、小熱變形和抗震性能，就必須有更先進的技術，如機床床身采用花崗巖、使用精密控制技術、空氣靜壓軸承、全閉環(huán)技術等，此外，提高刀具的切削速度增加機床轉速進行高速切削也是有效的辦法，當前的超精密加工機床早已提高到每分鐘幾萬轉。

3.2特種加工技術。特種加工是相對于常規(guī)加工而言的，它是指利用力、熱、聲、光、電、磁、院子、化學等能源的物理的、化學的非傳統(tǒng)加工方法。從材料加工成型原理來分析，特種加工又可分為去除加工、結合加工和變形加工。

特種加工中，工具的硬度和強度可以低于工件的，因為它不是靠機械力來切削，適于加工高硬度材料、脆性材料等難加工材料，也適于加工精密微細零件、波比零件、彈性零件等易變形零件。又由于工具損耗小，甚至不損耗，可加工復雜成形表面、型腔等。當前特種加工已向精密加工方向發(fā)展，出現(xiàn)了精密特種加工，許多特種加工方法同時又是精密加工方法、微細加工方法，如電子束加工、離子束加工、激光束加工等。精密電火花加工的精度可達微米級（0.5～1μm），表面粗糙度可達鏡面（Ra0.02～0.012）。

3.3 光整加工。光整加工是指精加工后，從工件上不切除或只切除極薄材料層，泳衣降低工件表面粗糙度或強化其表面的加工方法。光整加工可以獲得比一般機械加工更高的加工精度和表面質量。

按照工具類型進行分類，光整加工課分為以下兩種：

（1）固結磨料加工，加工時，磨粒和微粉與結合劑粘結在一起，具有一定的形狀和強度。固結磨料加工時對提高形位精度和尺寸精度有較高效率，常見的有研磨、珩磨加工等。

（2）游離磨料加工，加工時，磨粒和為分成游離狀態(tài)，如研磨時的研磨劑、拋光時的拋光液。游離磨料加工的典型方法有研磨和拋光等。近年來，這些傳統(tǒng)工藝的基礎上出現(xiàn)許多新的工藝方法，如噴射磨料加工、彈性發(fā)射加工、磁流體拋光等。

3.4 納米技術。納米科學是涉及到多個學科的科學，是先進工程技術與現(xiàn)代物理學相結合的產品。幾年來，納米機械技術取得了快速的發(fā)展，能夠在硅片上刻畫納米寬的線，這充分表明信息存儲的密度提高了若干個數(shù)量級。同時，納米技術在傳動、材料、密封等方面更取得了顛覆傳統(tǒng)的輝煌成績，隨著深入的研究，納米技術必將會越來越更好的為機械制造服務。

篇（6）

通常意義上講我們所涉及的機械制造技術是對產品的設計、加工、出售、使用、維修以及回收等整個過程進行研究的學科。當今大量應用先進機械制造技術的最終目的是迎合社會發(fā)展,提高產品質量以及企業(yè)競爭力。技術的革新極大程度上提高了我們技術的進步,人民群眾對其要求也是越來越高,不僅要求外形美觀,質量高檔,價格合理,使用方便,還要求有多樣的品種,快捷的更新,滿意的服務以及高程度的自動化。為了迎合社會的發(fā)展,滿足當代人越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術。

1、機械制造技術現(xiàn)狀及特點

(1)我們的機械制造技術近些年來得到了迅猛的發(fā)展,日益受到經(jīng)濟管理部門關注,取得了一系列的突破:

近年來,更是取得了明顯進步,尤其是在自主開發(fā)創(chuàng)新能力方面以及行業(yè)整體技術水平方面顯著提高。雖然我國也在不斷開發(fā),引進及采用現(xiàn)今的機械制造技術,但與發(fā)達國家相比,仍然存在諸多問題,主要體現(xiàn)在設計,工藝,自動化以及管理等方面。

(2)機械制造技術的特點先進的機械制造技術具有與時俱進性,系統(tǒng)性,市場性及全球性等特點。先進的機械制造技術,既保持了過去制造技術中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程,與時俱進,不斷更新;先進制造技術并不限于制造過程本身,它涉及到產品從市場調研、產品開發(fā)及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容,并將它們結合成一個有機的整體,是一個系統(tǒng)工程;20世紀80年代以后,機械制造業(yè)贏得市場競爭的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動生產率轉變?yōu)闀r間、成本和質量的三要素的矛盾,先進的機械制造技術把這三個矛盾有機結合起來,是市場競爭三要素的統(tǒng)一;隨著全球市場的形成,使得市場競爭變得越來越激烈,先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現(xiàn)的。

2、機械制造技術發(fā)展趨勢

(1)科技新時代的到來,尤其是網(wǎng)絡新時代的到來,標志著機械制造技術也必將朝著信息化方向發(fā)展。網(wǎng)絡通訊技術的迅速發(fā)展和普及,給企業(yè)的生產和經(jīng)營活動帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行此外,網(wǎng)絡通訊技術的快速發(fā)展,加速技術信息的交流、加強產品開發(fā)的合作和經(jīng)營管理的學習,推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展。所謂機械制造技術信息化是指機械制造業(yè)以信息為主導,借助于物質和能量的力量生產出價值,而不同于以往以物質和能量為主導,借助于信息的力量生產出價值。不久的將來,信息產業(yè)和智力產業(yè)將成為社會的主導產業(yè)。

(2)自動化和智能化在我們國家的技術革新中占據(jù)了重要的地位,這要求我們在這容易領域,實現(xiàn)重要的突破,這就是在機械制造業(yè)中主要表現(xiàn)在制造系統(tǒng)中的集成技術、人機一體化制造系統(tǒng)、制造單元技術、柔性制造技術和適應現(xiàn)代化生產模式的制造環(huán)境等方面。智能化是柔性自動化的重要組成部分。隨著社會的發(fā)展,人類早已從繁重的體力勞動中解放出來,然而生活水平的提高促使人類不滿足于此,如今我們還要從繁瑣的計算、分析等腦力勞動中解放出來,以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動,智能化促進柔性化的發(fā)展,它使生產系統(tǒng)具有更完善的判斷與適應能力。智能制造將作為一種模式,是集自動化、柔性化、集成化和智能化于一身,并不斷向縱深發(fā)展的高技術含量和高技術水平的先進制造系統(tǒng),也是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化系統(tǒng),它突出了在制造諸環(huán)節(jié)中,以一種高度柔性與集成的方式,借助計算機模擬的人類專家的智能活動,進行分析、判斷、推理、構思和決策,取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動。

(3)技術和管理柔性化實現(xiàn)機械制造的柔性化是為了更好的適應多變的市場和產品需求,柔性化包括技術柔性化和管理柔性化。我們這里所談論到的所謂技術柔性化也就是我們在施工過程中所使用裝備和技術路線不受工藝及產品種類的約束,這樣的技術就會使我們的工藝得到更大的提升。我們需要在工作中重視管理的柔性,這就是要求我們需要了解管理柔性化的優(yōu)勢,在我們的實際管理中需要重視組織和管理體制、生產模式的更新發(fā)展,推出如準時生產、敏捷制造、精益生產、并行工程等新的管理思想和技術。在整個的流程中我們的人為因素發(fā)揮了重要的作用,為了就會使我們整個制造生產系統(tǒng)無論在技術、管理或是人員、組織上都具備充分的柔性必須進行柔性化管理。柔性化管理必須重視人性化管理,尊重人性,從而增強員工的責任感和自主精神,充分調動員工積極性,在日益強調環(huán)保的今天,綠色制造技術的出現(xiàn),賦予柔性化更深的含義。

(4)靈活化和綠色化實現(xiàn)機械制造靈活化也就是盡可能地縮短從設計生產到出售使用的時間,使機械制造廠的機制能靈活轉向。未來的市場是具有高度不確定性的,為了迎合多變的不可預期的市場,機械制造必須具有高度的靈活性。隨著環(huán)保意識的增強,綠色制造應運而生并得到高度關注。所謂綠色化是指產品的設計,加工,及出售等整個過程都是綠色無污染的,所用的材料,設備是綠色無污染的,所得的產品自然是綠色產品,產品使用完以后再通過綠色處理加以回收利用。

3、結語

在技術飛速發(fā)展的今天,我們越來越能發(fā)現(xiàn)機械制造行業(yè)的重要性。我們國家近些年來逐漸將機械制造業(yè)發(fā)展成為我國工業(yè)中的核心,其在國民經(jīng)濟的發(fā)展中有著不可替代的作用,對于提高我國的綜合技術實力有著十分關鍵的作用。這就是要求我們從業(yè)人員不斷加強機械制造技術水平,掌握好相關的發(fā)展方向,也就能在最終實現(xiàn)提高產品質量及企業(yè)效益的目標,保證我國在激烈的市場競爭中處于不敗之地。

參考文獻

[1]譚學深.淺談我國機械制造技術的現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].中國科技信息,2008(15):117-119.

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先進制造技術是以提高綜合效益為目的，以人為主體，以計算機技術為支柱，綜合應用信息、材料、能源、環(huán)保等高新技術以及現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術，研究并改造傳統(tǒng)制造過程作用于產品整個壽命周期的所有實用技術的總稱。先進制造技術有如下特點:1.先進制造技術不是一成不變的，而是個動態(tài)技術。它要不斷吸收各種高新技術成果，將其滲透到產品的設計、制造、生產管理及市場營銷的所有領域及其全部過程。2.先進制造技術并不摒棄傳統(tǒng)技術，而是不斷用新技術、新手段去研究它，并運用科技新成果去改造它，充實它。3.先進制造技術特別強調計算機作用和人的主體作用，強調人、技術、管理三者的有機結合。4.先進制造技術不是一項具體技術，它是利用系統(tǒng)工程技術將各種相關技術集成為一個有機整體，強調各專業(yè)學科之間的相互滲透和融合。先進制造技術的體系結構包括三大主體技術群和一個支撐技術群。三大主體技術群為現(xiàn)代制造系統(tǒng)管理技術群、面向制造的工程設計技術群和物流技術群。支撐技術群包括大、中、小型計算機及其網(wǎng)絡通信系統(tǒng)、工程數(shù)據(jù)庫、專家系統(tǒng)以及各種應用軟件等。

二、并行工程技術

并行工程技術是現(xiàn)代制造系統(tǒng)管理技術群的主要組成部分。長期以來，新產品的開發(fā)和投資已經(jīng)形成一套固定的模式。產品開發(fā)的各個階段呈順序方式:市場調研、產品計劃、產品設計、試制樣機、修改設計、工藝準備、正式投產。在這種開發(fā)模式中，在產品計劃和產品設計階段，盡管設計人員也考慮到產品的制造問題，但這種考慮是零碎的，不系統(tǒng)的。設計人員考慮的主要是如何滿足產品的功能問題。盡管實踐證明，對于批量較大、市場壽命較長的產品而言，這是一種行之有效的開發(fā)模式。但對于批量不大，更新?lián)Q代又快的產品，這種模式就遠遠不能滿足要求了。于是，在八十年代末期，人們提出并行工程的概念。所謂并行工程，就是集成地、并行地設計產品及其零部件和相關各種過程的一種系統(tǒng)方法。這種方法要求產品開發(fā)人員與其他人員共同工作，在設計一開始就考慮產品整個生命周期中從概念形成到產品報廢處理的所有因素，包括質量、成本、進度計劃和用戶的要求。并行工程具有如下特點:1.強調團隊工作精神和工作方式一個人的能力總是有限的，他不可能同時精通產品從設計到售后服務各個方面的知識，少也不可能掌握各個方面的最新情報。因此，為了設計出便于加工、便于裝配、便于維修、便于回收、便于使用的產品，就必須將產品壽命循環(huán)各個方面的專家集中起來，形成專門的工作小組，大家共同工作，隨時對設計出的產品和零件從各個方面進行審查，力求設計出便于加工、便于裝配、便于維修、便于運送、便于使用的產品。在計算機及網(wǎng)絡通信技術高度發(fā)達的今天，工作小組完全可以通過計算機網(wǎng)絡來工作。2.強調設計過程的并行性并行性有兩方面的含義:其一是在設計過程中通過專家把關，同時考慮產品壽命循環(huán)的各個方面;其二是在設計階段就可同時進行工藝(包括加工工藝、裝配工藝和檢驗工藝)過程設計，并對工藝設計的結果進行計算機仿真，直至用快速原形法產生出產品的樣件。這種方式與傳統(tǒng)的設計在設計部門進行，工藝在工藝部門進行已大不相同。3。強調設計過程的系統(tǒng)性設計、制造、管理過程不再是一些相互獨立的單元，而是將它們納人一個系統(tǒng)來考慮。設計過程不僅出圖紙和其他設計資料，還要進行質量控制、成本換算等。4.強調設計過程的快速“短”反饋并行工程強調對設計結果及時進行審查，并及時反饋給設計人員。這樣可以大大縮短設計時間，可以將錯誤消滅在萌芽狀態(tài)。先進的管理技術和設計方法一定會帶來巨大的經(jīng)濟效益，并行工程技術正是如此。并行工程技術可從以下幾點為企業(yè)帶來經(jīng)濟效益:(l)降低成本并行工程可在三個方面降低成本。首先，它可以將錯誤限制在設計階段。眾所周知，錯誤發(fā)現(xiàn)得愈晚，造成的損失就愈大。其次，并行工程不同于傳統(tǒng)的“反復試制樣機”的作法，強調“一次性達到目的”。這種一次性達到目的是靠軟件仿真和快速樣件生成實現(xiàn)的，省去了昂貴的樣機試制。其三，由于在設計時就考慮到加工、裝配、檢驗、維修等因素，產品在喪市前的成本將會降低，同時，在上市后的運行費用也會降低。(2)提高質量采用并行工程技術，盡可能將所有質量問題消滅在設計階段，使所設計的產品便于制造、易于維護。這就為產品的“零缺陷”提供了基礎，使得制造出來的產品甚至用不著檢驗就可上市。因為，根據(jù)現(xiàn)代質量控制理論，質量首先是設計出來的，其次才是制造出來的，而不是檢驗出來的。檢驗只能去除廢品，而不能提高質量。(3)保證了功能的實用性由于在設計過程中，同時有銷售人員參加，有時甚至還包括顧客，這樣的設計方法反映了用戶的要求，能保證去除冗余功能，降低設備的復雜性，提高產品的可靠性和實用性。(4)縮短產品投放市場的時間并行工程技術的主要特點就是可以大大縮短產品開發(fā)和生產準備時間，使新產品從設計到投人市場的時間大大縮短，增強產品的市場競爭能力。

三、并行工程技術的應用

篇（8）

產業(yè)革命在目前產業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢下，被賦予了更多的含義，它不僅包括科學技術的革新，還包括產業(yè)結構的調整和新型發(fā)展路徑的形成等一系列會對產業(yè)發(fā)展形成重大深遠影響的變革。當前，河南產業(yè)結構調整劇烈、新興產業(yè)迅猛發(fā)展以及產業(yè)間的趨同發(fā)展效應明顯，具體表現(xiàn)為以下兩個方面：

（一）以先進制造業(yè)為首的傳統(tǒng)工業(yè)的轉型升級

產業(yè)革命的發(fā)生通常最先是以工業(yè)的技術革新為標志，作為傳統(tǒng)工業(yè)的重要組成部分，制造業(yè)一般都是最先進行技術革命的，而先進制造業(yè)作為未來制造業(yè)的發(fā)展趨勢，越來越廣泛的被制造業(yè)企業(yè)使用。先進制造業(yè)相對傳統(tǒng)制造業(yè)而言，具有巨大的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下五個方面：

1.信息化：先進制造業(yè)主要采用電子計算機和互聯(lián)網(wǎng)等設備第一時間接收外部最新產業(yè)發(fā)展方向和行業(yè)產品信息，反饋給設計研發(fā)中心，對產品的外觀、功能、功耗等方面進行實時改進，將信息傳輸給生產線，實現(xiàn)產品及時的更新?lián)Q代。

2.自動化：先進制造業(yè)的生產線大多采用自動生產機器人來輔助人力生產，生產機器人已廣泛應用于汽車、機械、造船、航天等領域，生產自動化可大幅度地提高生產效率，保障生產安全，解決生產勞動力不足的問題。

3.智能化：以智能機床和3D打印機為代表的智能化設備已經(jīng)占據(jù)了制造企業(yè)廠房的重要位置，隨著這些設備在生產當中的大規(guī)模普及，企業(yè)可以為消費者制造出他們想要的個性化產品，從而進一步擴大消費群體，取得更高的收益。

4.柔性化：柔性生產，是指主要依靠有高度柔性的以計算機數(shù)控機床為主的制造設備來實現(xiàn)多品種、小批量的生產方式。柔性生產線可以根據(jù)市場供求關系的變化實時作出針對性的調整，實現(xiàn)小批量精準生產，為企業(yè)獲得最大收益。可以實現(xiàn)“供—產—銷”一條龍的高效流暢的供應鏈體系，達到全產業(yè)鏈的高效運行。

5.生態(tài)化：相對于傳統(tǒng)制造業(yè)，先進制造業(yè)由于采用了更加環(huán)保和高效的生產設備，降低了長時間持續(xù)性的環(huán)境污染，做到了工業(yè)生產和自然環(huán)境的共同發(fā)展，實現(xiàn)了人與自然的和諧統(tǒng)一。河南目前大多數(shù)工業(yè)企業(yè)仍然處于傳統(tǒng)制造業(yè)階段，先進制造業(yè)發(fā)展水平較低，工信部公布的2015年智能制造專項項目中，河南僅有宇通客車、許繼電器兩家企業(yè)入圍。

（二）大力發(fā)展以新型服務業(yè)為代表的新興產業(yè)

新的產業(yè)革命使原有在產業(yè)內部發(fā)展的下屬子產業(yè)由于獲得了技術和管理上的巨大進步，逐漸發(fā)展壯大并最終成為獨立的新興產業(yè)，使現(xiàn)有的產業(yè)布局發(fā)生重大變化，顯著改變了產業(yè)未來的發(fā)展趨勢和走向。以生產業(yè)為例，生產業(yè)是指為保持工業(yè)生產過程的連續(xù)性、促進工業(yè)技術進步、產業(yè)升級和提高生產效率提供保障服務的服務行業(yè)。河南生產業(yè)雖起步較晚，但近年來發(fā)展迅速，生產業(yè)增加值和占第三產業(yè)增加值比重逐年提高，2013年全省生產業(yè)增加值為5830.52億元，2014年已經(jīng)增加到了6687.43億元，不考慮價格因素比上年增長14.7%，而生產業(yè)增加值占第三產業(yè)增加值的比重呈現(xiàn)出逐年穩(wěn)步提高的態(tài)勢，2013年生產業(yè)增加值占第三產業(yè)增加值的50.81%，2014年上升到了51.59%，增加了0.78個百分點。除生產業(yè)外，生物醫(yī)藥、3D打印、光伏制造等新興產業(yè)不僅更加豐富了現(xiàn)有產業(yè)的組成，同時也提升了產業(yè)的核心競爭力和可持續(xù)發(fā)展性。

二、企業(yè)在新一輪產業(yè)革命背景下的管理創(chuàng)新研究

以往歷次產業(yè)革命都無一例外地引發(fā)了企業(yè)管理方式的革新，而新一輪產業(yè)革命同樣影響著企業(yè)管理體系和管理模式。外部整體產業(yè)發(fā)展和市場經(jīng)營的大環(huán)境發(fā)生重大變化，企業(yè)原有的管理體系逐漸表現(xiàn)出水平滯后、效率低下等缺點，已不能完全適應新的產業(yè)發(fā)展趨勢，在這種情況下，只有在原有的管理體系上進行創(chuàng)新，創(chuàng)造出新型的、能夠更加適應產業(yè)發(fā)展環(huán)境的管理方式，才能在本輪產業(yè)革命中立足。本文從組織結構設計和管理機制兩方面提出三種新型的管理模式進行探討。

（一）嵌入式組織結構管理體系

相對于產業(yè)間頻繁的互動發(fā)展，企業(yè)之間由于生產流程、管理體系之間有較大差異，加之保密等因素的存在，致使企業(yè)的運行相對外界仍然是封閉的，依然是以單獨個體的形式存在，即使是有親密合作關系的企業(yè)之間也僅限于較淺層面的交流，導致企業(yè)間的合作發(fā)展效率低下，阻礙了共同發(fā)展的進程。在這種情況下，針對企業(yè)間互動發(fā)展的嵌入式組織結構管理體系應運而生。嵌入式組織結構管理體系應用于企業(yè)的管理體系中，特別是有合作關系的企業(yè)之間的互動發(fā)展，很好地解決了由于管理體系的封閉性帶來的阻隔問題，嵌入式組織結構可以是事業(yè)部、職能部門甚至是整個管理層的嵌入模式的多種方式，形式多樣、靈活多變，可以實現(xiàn)一個企業(yè)直接地對合作企業(yè)管理體系的監(jiān)管、調整、重組等一系列活動，這種互動發(fā)展的模式可以使生產業(yè)企業(yè)更好地與生產企業(yè)母體進行對接，消除彼此之間的差異和磨合，實現(xiàn)高效的生產。目前，嵌入式組織結構管理體系主要應用于聯(lián)系緊密的產業(yè)，如生產業(yè)與制造業(yè)的互動發(fā)展、食品行業(yè)的全產業(yè)鏈生產等領域，今后還會逐步向更多的產業(yè)推進，形成產業(yè)互動發(fā)展的未來趨勢。

（二）自適應式柔性管理體系

柔性管理是從企業(yè)的經(jīng)營方面出發(fā)，對事業(yè)部、職能部門進行柔性化改革，實現(xiàn)各部門對企業(yè)整體戰(zhàn)略調整的自動適應。以事業(yè)部為例，事業(yè)部制組織結構最早起源于美國通用汽車公司，是由通用汽車公司總裁艾爾弗雷德•斯隆于1924年提出，故被稱為“斯隆模型”，又稱“聯(lián)邦分權化”，是一種高度（層）集權下的分權管理體制。事業(yè)部制，就是按照企業(yè)的主營業(yè)務包括按產品、地區(qū)、市場等來劃分部門，設立若干個事業(yè)部。事業(yè)部是在企業(yè)宏觀的領導下，擁有完全經(jīng)營自，實行獨立經(jīng)營、獨立核算的部門，既是具有利潤生產和經(jīng)營管理職能的受公司控制的利潤中心，同時也是產品責任單位或市場責任單位，對產品設計、生產制造及銷售活動負有統(tǒng)一領導的職權。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，事業(yè)部已經(jīng)在傳統(tǒng)工業(yè)領域的管理體系中占據(jù)統(tǒng)治地位，進入了發(fā)展的穩(wěn)定期，但隨著新一輪的產業(yè)革命特別是先進制造業(yè)的異軍突起，傳統(tǒng)的事業(yè)部體系受到強烈的沖擊，事業(yè)部一成不變的規(guī)模和流程客觀上阻礙了以適應市場需求為導向的靈活應變的生產方式，事業(yè)部制也急需像先進制造業(yè)一樣采用柔性化的管理體系。柔性事業(yè)部可以通過自身的調整自動適應整體的管理體系，不僅能與管理層實現(xiàn)同步發(fā)展，自身的戰(zhàn)略調整甚至還可以反向引導管理層進行相應的調整，產生促使管理層進行調整的“外溢改革效應”，企業(yè)整體互動發(fā)展，以實現(xiàn)企業(yè)的最終發(fā)展目標。柔性事業(yè)部與先進制造業(yè)在形態(tài)、路徑和機理等方面高度相似，已率先應用到了先進制造業(yè)企業(yè)的管理體系當中，今后還會擴張到其他行業(yè)和領域，發(fā)揮其應有作用。

（三）基于業(yè)務流程的管理控制體系

現(xiàn)代企業(yè)以事業(yè)部制為主體的組織結構設計雖然較之前的職能制組織結構在管理效率上有了很大的提高，但是仍然存在一些缺陷，其中對企業(yè)發(fā)展影響最大的就是各事業(yè)部內部由于有自己的職能部門，可以以一個獨立的、封閉式的體系運行，久而久之容易形成各自為政的局面，對其他事業(yè)部的協(xié)調性下降，甚至對領導層的指令的執(zhí)行力也有所下降，企業(yè)內部體系松散，整體性和凝聚力差，導致企業(yè)運行效率下降。究其根本原因，并非事業(yè)部這種形態(tài)的結構性缺陷，而是在宏觀層面上缺少根據(jù)將各事業(yè)部以及事業(yè)部與領導層之間銜接起來的紐帶，加強各部門之間的聯(lián)系和溝通，提高部門間的協(xié)調性，而企業(yè)基于業(yè)務流程的管控體系的出現(xiàn)可以較好地解決這一問題。以制造業(yè)企業(yè)為例，業(yè)務流程從最高級別的董事會開始，將分屬各事業(yè)部當中的職能部門如研發(fā)部門、營銷部門通過流程指令串聯(lián)起來，并嚴格按照從最初戰(zhàn)略的制定到最終產品的銷售這一流程的先后順序來執(zhí)行，涵蓋了戰(zhàn)略流程、經(jīng)營流程和保障流程，而同時也將公司級流程、部門級流程和崗位級流程串聯(lián)起來，由于各事業(yè)部之間的職能部門已經(jīng)通過流程緊密的聯(lián)接在一起，事業(yè)部之間的協(xié)調也順理成章地通暢了，大大提高了溝通效率，減少了無謂損耗，最終為企業(yè)創(chuàng)造了更多價值。基于業(yè)務流程的管理控制系統(tǒng)目前已經(jīng)在制造業(yè)企業(yè)特別是高端制造業(yè)企業(yè)中開始采用，今后會有更多的企業(yè)采用這一先進的管控體系。

篇（9）

Abstract: in the field of mechanical engineering, electronic and computer technology because of the rapid development and to the penetration of mechanical industry by the formation of the electromechanical integration, the mechanical industry technical structure, mechanical products, function and composition, production methods and management system changed, that industrial production by "mechanical electrification" entered the "mechanical and electrical integration" feature stage of development.

Keywords: mechanical and electrical integration; Electronic technology; Automatic control; Development trend

中圖分類號：U415.6 文獻標識碼：A文章編號：

1、概要

機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統(tǒng)的總稱。機電一體化發(fā)展至今也己成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內容但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。由此而產生的功能系統(tǒng)，則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產品。因此，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。只是，機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術以及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機械工程技術有純技術發(fā)展到機械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機械，其主要功能依然是代替和放大的體力但是發(fā)展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還能賦予許多新的功能加自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節(jié)與控制自動診斷與保護等。即機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的眼神，具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區(qū)別。

2、機電一體化的發(fā)展狀況

機電一體化的發(fā)展大體可以分為3 個階段。20 世紀60 年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰(zhàn)后轉為民用，對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復起了積極的作用。那時研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當時電子技術的發(fā)展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發(fā)展，己經(jīng)開發(fā)的產品也無法大量推廣。

20 世紀70 ~80 年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質基礎這個時期的特點是：mechatronics 一詞首先在日本被普遍接受，大約到20 世紀80 年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認，機電一體化技術和產品得到了極大發(fā)展，各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的關注和支持。

20 世紀90 年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，進入深入發(fā)展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭角，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統(tǒng)的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。由于人工智能技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術的發(fā)展開辟了廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。

我國是從20 世紀80 年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列入“863 計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010 年發(fā)展綱要時，充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業(yè)對這一技術的發(fā)展及應用做了大量的工作，并取得了一定成果，但與日本等先進國家相比仍有相當差距。3、機電一體化的關鍵技術 機電一體化技術是一個技術群體的總稱。其關鍵技術有：傳感與檢測技術信息處理技術、先進制造技術、伺服驅動技術、自動控制技術、系統(tǒng)總體技術等。 3.1傳感與檢測技術傳感與檢測技術關鍵元件就是傳感器。傳感器是整個機電一體化系統(tǒng)（或產品）的環(huán)境接口，是自動化、信息化以及智能化應用和發(fā)展的關鍵技術。傳感器的水映了一個國家的科技發(fā)達程度，特別是新型高科技傳感器的研究和開發(fā)世界各國都非常重視，比如多功能集成傳感器、智能傳感器、仿生傳感器等。多功能集成傳感器就是具有“一器多感”技術特點的傳感器。智能傳感器就是帶有微處理器的，具有信息自我處理功能的傳感器。仿生傳感器就是模擬人的感覺器官的傳感器，是機器人技術發(fā)展的核心。3.2信息處理技術信息處理技術包括信息的交換、傳遞、存儲和處理，主要工具就是計算機。計算機及信息處理系統(tǒng)是整個系統(tǒng)（或產品）的信息處理中心，充分利用計算機超強的信息處理能力以及豐富的軟件資源，增強了系統(tǒng)的功能，提高了系統(tǒng)的柔性、可靠性，使系統(tǒng)具有了一定的智能。3.3 先進制造技術先進制造技術是機電一體化發(fā)展的必然產物，是機電一體化技術的基礎。先進制造技術保障系統(tǒng)（或產品）構造功能的最優(yōu)化。先進制造技術采用具有柔性操作的先進制造設備：機械加工中心、機床、工業(yè)機器人等機電一體化產品，實行先進的組織管理，組成柔性制造單元和柔性制造系統(tǒng)，提高制造作業(yè)及制造系統(tǒng)的柔性和生產率，以滿足機電一體化系統(tǒng)（或產品）的需要，滿足社會發(fā)展的需要。 3.4 伺服驅動技術 伺服驅動技術是系統(tǒng)直接執(zhí)行操作的技術，其目的是從動力學角度分析系統(tǒng)行為，保證系統(tǒng)整體運行的最優(yōu)化。伺服驅動裝置包括電動、氣動、液壓等各種類型，按照控制指令將電信號轉換成流體能或機械能驅動運功機構，對整個系統(tǒng)的動態(tài)特性、控制質量和功能具有決定性的影響。 3.5自動控制技術自動控制技術是在自動控制原理的指導下，結合計算機技術對具體的控制裝置和控制系統(tǒng)進行設計、仿真、調試，最終實現(xiàn)機電一體化系統(tǒng)的整體性能最優(yōu)化20 世紀80 年代以來，如模糊控制，專家系統(tǒng)和人工神經(jīng)元網(wǎng)絡等人工智能控制技術，得到快速發(fā)展并被廣泛應用。 3.6 系統(tǒng)總體技術系統(tǒng)總體技術包括系統(tǒng)的總體設計和接口技術，是用跨學科的思維能力來進行綜合集成的技術。系統(tǒng)總體設計是以系統(tǒng)整體的概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā)，將系統(tǒng)整體分解成相互聯(lián)系的若干功能單元，再對功能單元進行二次分解，最終確定一個可行的技術方案。接口技術的實質是機械技術和電子技術的具體應用，是各要素或子系統(tǒng)之間的聯(lián)系條件。在某種意義上說，機電一體化系統(tǒng)設計歸根結底就是接口設計。

4、機電一體化的發(fā)展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發(fā)展和進步依賴并促進相關技術的發(fā)展和進步。因此，機電一體化的主要發(fā)展方向如下：4.1智能化智能化就是要求機電產品具有一定的智能，使其具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。如果人類社會的發(fā)展和進步體現(xiàn)在人腦的智能上，那么機電一體化的發(fā)展和進步就體現(xiàn)在其產品的智能上。智能化是機電一體化技術與傳統(tǒng)自動化技術的主要區(qū)別之一，也是21 世紀機電一體化技術發(fā)展的主要方向。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步和發(fā)展，為機電一體化技術的發(fā)展開辟了廣闊天地。4.2 模塊化模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣，可利用標準單元迅速開發(fā)出新產品，同時也可以擴大生產規(guī)模。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內這方面的標準，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產機電一體化產品的企業(yè)，規(guī)模化將給機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

4.3網(wǎng)絡化

20 世紀90 年代，計算機技術等的突出成就是網(wǎng)絡技術。網(wǎng)絡技術的興起和飛速發(fā)展給科學技術、工業(yè)生產、政治、軍事、教育等日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡將全球經(jīng)濟、生產連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾，利用現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術使家用電器網(wǎng)絡化己成大勢，家庭網(wǎng)絡（h o menet ）就是將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系（compute , Integrated Appliancesystem , CIAS) , 使人們在家里享受科技帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。4.4 微型化微型化是指機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢。微機電一體化（Micro Mechatronics）是機電一體化的一個重要分支，國外稱其微型電子機械系統(tǒng) (Micro Electro MechanicalSystems).它泛指幾何尺寸不超過1cm 的機電一體化產品，并向著微米、納米級發(fā)展。采用精細加工技術加工生產微機電一體化產品，其體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。4.5集成化機電一體化的集成是從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā)，將總體功能分解成相互有機聯(lián)系的若干子功能，再將系統(tǒng)分解成若干個功能單一的功能單元，然后通過軟、硬件將各個功能單元有機地聯(lián)系起來，使其性能最優(yōu)功能最強。集成是機電一體化發(fā)展的內在動力，它是一種創(chuàng)新性的過程，正是由于這種創(chuàng)新性，將機、電、信息、控制等各種相關技術有機結合，實現(xiàn)系統(tǒng)整體最優(yōu)，促使機電一體化領域的不斷拓展。4.6 系統(tǒng)化系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強，一般除Rs232 外，還有Rs485 、DCs 人格化。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義。一層是機電一體化產品的最終使用對象是人，如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。另一層是模仿生物機理，研制各種機電一體化產品。事實上，許多機電一體化產品都是受動物的啟發(fā)研制出來的。

4.7 人性化

機電一體化產品的使用對象和服務對象都是人。所以對于未來的機電一體化產品，一方面必須加強它們與生命機體的相似性，給產品賦予人的智能、情感和人性；另一方面充分協(xié)調產品與人和環(huán)境的關系，使產品更關注人的生理、心理特性和極限，更適宜人的使用與操作。 4.8綠色化工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環(huán)境資源．回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發(fā)展前途機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境服廢后能回收利用。

篇（10）

摘要：近年來中國的現(xiàn)代化在飛速的發(fā)展中，其中自動化機械制造是近年來發(fā)展中速度與更新都是較為突出的，尤其在數(shù)控技術加入后，二者的相互融合，促使了自動化機械制造有著進一步的提升。

關鍵詞：數(shù)控技術；自動化機械制造；運用

在近年來，自動化機械制造有著突飛猛進的提升，為了將提升最大化，大多數(shù)企業(yè)都漸漸的把數(shù)控技術融入到其中。但在全世界的總體來看，我國的技術水平還是相對落后的，這一領域還等待我國近一步開發(fā)，這也是我國現(xiàn)在所要突破的關鍵。本文主要在闡述數(shù)控技術相關的含義與特點、現(xiàn)階段我國自動化機械制造發(fā)展的狀況、現(xiàn)階段數(shù)控技術在自動化機械制造中的運用，來總結未來數(shù)控技術在自動化機械制造中的運用更好的發(fā)展，為我國經(jīng)濟化建設作出更大的貢獻。

1數(shù)控技術相關含義與特性

（1）數(shù)控技術的含義。數(shù)控技術其主要指采用電腦程序控制機器的方法，按工作人員事先編好的程序對機械零件進行加工的過程。數(shù)控技術是發(fā)展我國現(xiàn)代化的重要基礎。數(shù)控技術可以將程序與機械充分的融合。數(shù)控技術能使得我國大部分的機械制造都存在著技術的支持，這種情況下我國的機械制造產業(yè)才能更加穩(wěn)固的持久的發(fā)展和壯大，為我國現(xiàn)代化建設作出了巨大貢獻。

（2）數(shù)控技術的應用特性。數(shù)控技術的應用在現(xiàn)在很多領域都有所涉及，這是數(shù)控技術的應用所獨有的特性所決定的，數(shù)控技術的應用特性主要變現(xiàn)在：

1）數(shù)控技術具有著更強大的效率和時效。數(shù)控技術加入后，可大范圍的減少人工操作。只要設定好程序的編寫，就可以通過機器取代人工，這種情況下可大幅度的提高操作效率，還可以加入復雜的加工程序、縮小生產時間、減少投入成本和增加所出產品的時效性。從安全性考慮，不用人工的加入，就可以減少一些因為操作不當引起的安全事故，更加大大降低了機器使用安全隱患的發(fā)生。

2）數(shù)控技術具有更強大的簡潔性。數(shù)控技術在加入后，大部分的操作流程都可以簡潔化，大大的減低了操作程序。許多需要繁瑣的流程，在加入數(shù)控技術后都可變成機器化操作，這樣的簡潔性大大的提高了生產的效益，減少一些不必要的流程。整體來看，數(shù)控技術進入到自動化機械制造中是必然現(xiàn)象，只有把二者相互融合，才提高在把自動化機械制造的企業(yè)整體效益。

2現(xiàn)階段自動化機械制造的應用

（1）自動化機械制造逐漸占據(jù)主導地位。現(xiàn)當代我國，現(xiàn)代化建設在飛速發(fā)展著，機械制造在逐漸的取代傳統(tǒng)老工業(yè)。隨著我國經(jīng)濟飛速的發(fā)展，人們的需求量逐漸的加大。在發(fā)展的過程中，逐漸的傳統(tǒng)制造業(yè)已經(jīng)遠遠滿足不了人們的需求量，人們開始研究自動化機械制造，開始把生產品批量化，更好的滿足人們的需求。自動化機械不單單的把生產流程提速，提高了生產效率，而且還豐富產品系列，使得人們的對新鮮感需求大大的得到了滿足，這也說明了自動化機械制造剛剛出現(xiàn)就受到眾多企業(yè)的認可。

（2）自動化機械制造相比較落后。隨著中國現(xiàn)代化發(fā)展加快，自動化機械制造也在不斷的發(fā)展中，自動化機械制造的不斷的發(fā)展和擴大，也使得自動化機械制造也不斷的更新中。但由于我國自動化機械制造發(fā)展的時間過于短暫，許多技術相對于國外而言還是趨于落后，我們很多技術在與國外相比較還是面臨著：事故易多發(fā)、工藝相對毛糙、使用年限過短、功率效益較低等等一系列問題，這些問題的出現(xiàn)，就證明我國自動化機械制造還有充足的發(fā)展空間，這也需要我國技術人員不斷的努力創(chuàng)新。

3現(xiàn)階段數(shù)控技術在自動化機械制造中的運用

數(shù)控技術在自動化機械制造中在我國方方面面都有著巨大的運用，比如說：工業(yè)生產上、汽車的制造等等重大企業(yè)都有著重大幫助。

（1）數(shù)控技術自動化機械在工業(yè)生產上的作用。我國近年來工業(yè)生產有著巨大的進步，但是隨著進步，人民所擔心的問題也逐漸出現(xiàn)，最大的問題則是安全問題，在早期我國的工業(yè)生產中最主要的形式還是在流水生產線上的人為操控，這種情況下，不單單人們要忍受低劣環(huán)境，還要注意安全操控；但現(xiàn)在數(shù)控技術的加入，主要在于把人與機器的分離。人們只需要操控機械就可以進行著生產與加工，這種情況下就不用擔心，低劣的環(huán)境與安全問題所給人們帶來的安全隱患。

（2）數(shù)控技術自動化機械在汽車的制造的作用。我國近年來，隨著人們生活水平有所提高，汽車市場的需求量驟然增加，這樣給汽車制造企業(yè)帶來了巨大的壓力，在這種壓力下，汽車制造的企業(yè)迅速接受了數(shù)控技術，數(shù)控技術自動化機械在汽車零件加工和汽車組裝都起到巨大的效果。數(shù)控技術自動化機械飛速的提高了汽車生產速度和質量。更加能滿足汽車市場的需求量，并且減少汽車出廠的時間，進而將汽車利益最大化。

4數(shù)控技術在自動化機械制造中的運用更好的發(fā)展

數(shù)控技術在自動化機械制造中的運用，雖在在我國有著巨大的發(fā)展，但還是遠遠不足的，想要數(shù)控技術在自動化機械制造中的運用更好的發(fā)展必須做到：要依據(jù)我國國情，合理的引進先進的技術，將本國的數(shù)控自動化水平提高；把數(shù)控技術在自動化機械制造中的運用范圍擴大化，把各產業(yè)的經(jīng)濟效益最大化；隨著時代的更新，將數(shù)控技術隨之更新；培養(yǎng)更多技術型人才，將數(shù)控技術在自動化機械制造中運用到實處。

5結束語

近年來，數(shù)控技術在自動化機械制造中在各個方面都有著充分的應用，這也說明數(shù)控技術在自動化機械制造中更擁有著宏達的發(fā)展前途，現(xiàn)在的我們要在使用數(shù)控技術自動化機械的過程中發(fā)現(xiàn)問題的原因、正式問題的出現(xiàn)、找到解決問題的方案，讓數(shù)控技術在自動化機械制造中的運用更加貼切，為我國經(jīng)濟發(fā)展做出更加突出的貢獻。